Прибор для наглядного построения моментов силы относительно точки и относительно оси

 

N 30482

Класс 42п, 11

АВТОРСНОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ. !

ОПИСАНИЕ прибора для наглядного построения моментов силы относительно точки и относительно оси.

К авторскому свидетельству Э. И. Гас, заявленному

6 декабря 1931 года (спр. о перв. № 99596).

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 мак 1933 года.

Предлагаемый прибор имеет целью облегчить усвоение основ теоретической механики, связанных с пространственными представлениями, путем наглядного построения, что вектор, изображающий линейный момент силы относительно точки, перпендикулярен к плоскости, прохо дящей через точку и силу, и при движе-. нии точки по оси меняется направление и величина этого вектора, при чем проекция вектора на ось представляет линейный момент силы относительно оси (L<), т.-е. Ls = L cos (L, Li ).

На чертеже фиг. 1 изображает передний вид прибора; фиг. 2 — вид его сверху и фиг. 3 — его боковой вид.

Прибор имеет следующее устройство.

На доске I укреплены три перпендикулярных к ней стержня 2, Зи 4. На стержнях 2 и 3 укреплены три стрелки 5, б 7.

Стрелка 5 представляет силу F, могущую вращать тело вокруг оси Z, представленной стержнем 4. Стрелка б изображает проекцию силы F на плоскость, перпендикулярную к оси, а стрелка 7 †проекц силы F,,на направление оси. От концов стрелки 5 отходят раздвижные проволоки 8, 8 и 9, 9, соединяющиеся у стеужня 4 и образующие со стрелкой 5 тре364 угольник. В вершине этого треугольника 10 (у стержня 4) проволоки 8 и 9 заканчиваются стрелкой 11., расположенной перпендикулярно к плоскости треугольника 5, 8, 9. Благодаря тому, что проволоки 8, 8 и 9, 9 раздвижные, точка 10 может быть передвигаема вдоль оси 4, при чем стрелка 11 сохраняет, перпендикулярность к плрскости треугольника 5, 8, 9. Эта стрелка Г7 изображает в условном масштабе линейный момент (L) силы F относительно основания оси 4 (при положении точки 70 внизу оси). От той же точки 10 отходит вторая стрелка 12, представляю. щаяся в том же масштабе линейный момент силы F относительно оси z (L ). . Размеры стрелок 11 и 12 таковы, что при положении точки 10 у основании стержня 4 концы их лежат на одном уровне, т.-е. стрелка 12 есть проекция стрелки 11 на ось. Нижний конец стрелки 12 соединен шарнирно с точкой 10 (началом стрелки 11), а верхний — с. помощью кольца 13 связан с осью 4, что дает возможность этой стрелке свободно перемещаться вдоль оси 4. Устройство прибора -дает возможность укорачивать стороны 8, 8 и 9, 9 и таким образом перемещать вершину 10 треугольника вдоль оси, другими словами, демонстрироватв линейные моменты силы Г относительно различных точки оси.:При этом момент силы относйтельно оси (стрелка 12) сохраняет свою величину, момент же силы о гносительно точек, лежащей на. оси (стрелка Х1), должен уменьшаться таким образом, что проекция его на ось должна сохранять постоянную величину. Это укорочение вектора L ka приборе может быть осуществлено в следующих:трех вариантах:

1) от конца стрелки 12 отводится горизонтальная проволочка 14, отрезывающая на стрелке 11 все меньшие отрезки, если передвигать точки 70 вверх и смотреть паралелльно плоскости 7; 2) проволочка 74 укрепляется-на стрелке 12 таким образом, чтобы она -могла поворачиваться вокруг стрелки 72; если ее при этом соединить со стрелкой 77 с помощью кольца, могущего двигаться как по, стрелке 11, так и по проволочке 14, то при подъеме точки 10, проволочка 14 будет указывать I уменьшение вектора А и 3) стрелка 11 < делается в виде металлической трубочки, припаянной к проволокам 8 и 9 под пря мым углом к обоим; в.трубочку входи гметаллический стерженек, к верхнему кон.цу которого припаяна стрелка, заканчи вающаяся кольцевой петлей; петля надевается на горизонтальную проволочку Ф4, сделанную как в варианте втором, Таким

e6pasoM Ч и - движении- точки щ по оси атеРж нек вдвигается-:в трубочку, и вектор А укорачиваемя..

П р е.д..м е т и з о б у е т ев и я.

1. Прибор для наглядного построения моментов силы:отноеительно точки и относительно оси, отаичаиещийвя прйменеиием установленных перпендикулярно к доске 1 трех стержней 2, Я. 4 различной длины, нз коих. стервни Зи:3 соедицены стрелкой 5,.изабражающей равмодей. ствующую горизонтальной. силъ| 6 и вертикальной силы 7,. концы каковой стрелки 5 соединены раздвижными- проволоками 8 — 8 и:: Я вЂ” 9 е. основанием- 10 е1грелки 72„свободно перемещаемой вдоль стержня 4 иа кольцах 13.— 1Х и изображающей момент .рилъь 5 саносительно оси 4, в то время как. момент той же вилы относительно точки, лежащей на оси 4 (например точки 70),, изображается стрелкой И; иерпакдукуляраэй к плоскости, образуемой: переяеканмцииися прямыми 8 — 8,. 9 — У:

2..При; приборе-. по и;. 1 применение горизонтальной стрелка 14, установленной . поворотило на копие стрелки 72 и служащей длв срав1жния величины моментов . силы. 5 относительно оси. 4 к ахвосительно как;@В;лжбо зочки, лвл аа ей ма той же.=: оси.